海上油田時移地震技術適用條件及應用前景＊

李緒宣 胡光義 范廷恩 范洪軍 王宗俊 高云峰 張晶玉

（中海油研究總院 北京 100028）

李緒宣，胡光義，范廷恩，等.海上油田時移地震技術適用條件及應用前景［J］.中國海上油氣，2015，27（6）：48-52.

時移地震技術是預測剩余油分布的重要手段［1-2］，已在全球140多個油田得到應用［3］，并取得了較好的應用效果和經濟效益。該技術目前在我國有一定的發展和應用［3］，但還未達到工業化應用程度。縱觀國內外時移地震技術的發展和應用案例，成功的關鍵不僅取決于時移地震處理和解釋技術，更取決于靶區的選擇。相比我國陸上和國外海上許多時移地震靶區，我國海上時移地震靶區選擇及應用面臨更多的困難。海上油田開發具有高投入、高風險、高回報的特點，時移地震技術的應用會更多的考慮經濟性，同時海上油田時移地震的非重復性問題使其應用更加復雜，因此探討海上油田時移地震的適用條件，做到合理選區至關重要。

對于時移地震的可重復性和可探測性，目前國內外已有比較成熟的認識［4-6］，但對于海上油田時移地震的非重復采集和可探測性方面仍須進一步探討，以更好地從儲層的非均質、流體黏度和開發方式等方面建立起與時移地震可探測性的關系［7-9］。筆者根據陸上油田時移地震的研究經驗，結合西江24-3油田西江24-1區時移地震的應用效果，通過對比已有的幾個成功案例，探討海上油田時移地震成功應用的關鍵因素及靶區選取原則，以期為時移地震技術在海上油田的進一步推廣應用提供借鑒。

1 西江24-3油田西江24-1區時移地震應用情況

西江24-3油田西江24-1區位于中國南海珠江口盆地北部坳陷帶惠州凹陷南緣，其構造是一個在主斷層控制下的逆牽引背斜，油區范圍內無斷層發育；儲層屬于海相辮狀河三角洲沉積，平面分布連續性好，儲集空間為孔隙型，主要孔隙類型為粒間孔，孔隙度為15%～25%、滲透率為50～500 mD，為中孔中滲儲層。該油田以邊水油藏為主，埋藏深度為2 005～2 783 m；地面原油密度為0.819～0.856 g／cm3，地下原油黏度為1.63～3.02 mPa·s，飽和壓力為0.45～0.63 MPa，原始氣油比為1.099～1.407 m3／m3。

西江24-1區利用天然能量開發，1997年6月正式投產，單井平均初產599.99 m3／d，2005年達到產量高峰，目前含水率為98.0%，采出程度34.32%。該油田2007年綜合遞減率達54%，油區出現嚴重欠產，進行開發調整勢在必行。

1.1 時移地震采集及處理概況

西江24-1區分別于2003、2013年進行了三維地震采集，兩次采集參數差異較大（表1）。針對非重復采集時移地震資料一致性差、時移地震差異受采集等非油藏因素影響大及靜態精細地質油藏研究需要高保真、高信噪比、高分辨率的地震資料等難題，研發了多項配套技術，通過一系列的技術研發、集成和流程應用，大幅提高了兩次地震資料的一致性，進而有效改善了油藏范圍內時移地震差異的可解釋性和可靠性。

表1 西江24-1區兩次地震采集參數對比表Table 1 Comparison of seismic acquisition parameters in Xijiang 24-1 area

1.2 時移地震應用效果

西江24-1區時移地震差異來源于兩次反演波阻抗數據體的求差。時移地震差異負異常為水驅替油的響應特征，時移地震負異常越顯著，水驅替油的效果越好，驅替的厚度越大。根據靜態、動態認識，對西江24-1區10個主要單元時移地震差異進行綜合分析，取得了非常理想的效果。本文以H11單元時移地震效果為例進行闡述。

H11單元剩余油分布主控因素是沉積相和構造高部位。該單元儲層為水下分流河道，可細分為3期，北西—南東方向延伸，向東南方向不斷進積，表明儲層優勢滲流通道方向以北西—南東方向為主。該單元7口生產井分布在構造高部位，目前采出程度44.5%，測井水淹層解釋表明單元中部夾層發育，夾層下部水淹程度較高，夾層上部油層基本未水淹。平面上，邊水以南北兩側推進為主，東西兩側較弱；調整井位于東西兩側，相對有利。沿優勢滲流通道方向，時移地震差異分布呈南北寬帶狀，表明整體水淹較強；在東側與西部高點、優勢滲流通道側翼和構造高部位，時移地震變化相對較弱（圖1），表明水淹較弱，剩余油富集。結合地質分析，認為西側高點和東側局部高點剩余油富集。

圖1 西江24-1區H11單元時移地震差異平面圖Fig.1 Time-lapse seismic attribute difference of reservoir H11 in Xijiang 24-1 area

H11單元2口新鉆井與時移地震預測結果基本一致：B1井證實水淹較強，幾乎全段水淹（圖2a）；B2井證實中下部水淹，上部有6 m左右剩余油層（圖2b）。

圖2 西江24-1區B1、B2井測井解釋成果圖Fig.2 Log interpretation results of Well B1 and B2 in Xijiang 24-1 area

H11單元東部高點位置時移地震差異較弱，表明該局部高點剩余油富集，靜態研究認為該位置夾層發育，剩余油分布受構造高和夾層共同控制，與時移地震認識相吻合。由于該高點周圍時移地震差異變化較大，表明周圍水淹程度較強，若在高點部署開發井，則穩產時間較短。在油田綜合調整過程中，B8 H井部署在時移地震基本未變化區域內部，同時位于構造局部高點。圖3為該井生產情況，投產初期日產油400 m3，含水率小于5%；穩產15 d后含水率上升，達到25%以上，日產油220 m3左右；目前該井含水率為58%，日穩產油190 m3，生產動態與時移地震認識相吻合。

實踐表明，西江24-3油田西江24-1區時移地震取得了非常好的效果。

圖3 西江24-1區B8H井產量圖Fig.3 Production curves of Well B8H in Xijiang 24-1 area

2 海上油田時移地震適用條件

縱觀國內外時移地震成功應用的案例，不難發現時移地震靶區的選擇不僅要考慮原油黏度、構造、儲層等，而且要考慮油藏的開發方式，更要考慮經濟效益。因此，通過成功案例分析探討時移地震成功應用的關鍵因素并制定靶區選取原則，對于時移地震技術在海上油田的推廣應用尤其重要。

2.1 關鍵因素

近年來，中國海油在國內外開展了一系列時移地震技術的攻關及應用研究，時移地震技術應用于綏中36-1油田、西江24-1區、西非AKPO油田達到了預期的效果。對比這3個油田的油藏地質條件、開發方式等，發現西非AKPO油田為深水濁積砂巖，儲層發育，原油黏度最小，油品最好，注水開發時移地震差異明顯；西江24-1區為海相砂巖儲層，原油黏度僅次于AKPO油田，天然能量開采，水洗油后時移地震差異明顯；綏中36-1油田為河流相儲層，原油黏度相比AKPO油田、西江24-1區要大，注水開發時移地震效果差。綜合以上認識，在海上時移地震的特殊應用背景下，認為海上油田時移地震技術成功應用的首要關鍵因素是原油黏度，其次是開發方式和埋深、構造及儲層等。

輕質油油田水驅油效率較高，油層水洗后含油飽和度非常低，并且水洗較均勻（圖4），時移地震差異明顯，有利于油藏監測；而稠油油田水驅油效率較低，油層水洗后含油飽和度仍然較高，水洗不均勻，在強注強采的開發條件下易出現水洗層與剩余油層互層現象，時移地震差異不明顯，不利于油藏監測。

圖4 西江24-1區1X井-A24ST1井-A14ST2井-A24ST2井連井剖面圖Fig.4 Cross-Well section of Well 1X，A24ST1，A14ST2 and A24ST2 in Xijiang 24-1 area

海上油田主要采用注水開發或天然能量開發。對于注水開發的油田，油水之間的壓縮系數差異大，有利于時移地震的監測。但對于采用邊底水天然能量開采的油田，由于水驅油過程比較溫和，剩余油基本上分布在構造頂部、油層上部和平面相對低滲區，更利于時移地震監測。因此，海上油田時移地震靶區應首選天然能量開發油田，其次選擇注水開發油田。

2.2 靶區選取原則

研究認為，適于海上油田時移地震應用的理想條件是：儲層孔隙度要大，在25%以上；儲層巖石疏松，埋深相對較淺，厚度大；地震資料品質好；輕油藏或氣藏水驅；重油油藏熱采。相反地，不適于海上油田時移地震應用的條件是：儲層孔隙度小于15%；硬巖石或碳酸鹽巖儲層，埋深大于3 000 m；地震資料品質差；重油注水。

結合已有研究認識及綏中36-1油田、西江24-1區、AKPO油田時移地震的實際應用歷程，認為我國海上油田時移地震適用條件為油田應具備輕質油藏、天然能量或溫和注水開發及相對簡單的地質油藏條件。

3 海上油田時移地震應用前景

非重復時移地震技術在西江24-3油田西江24-1區取得了成功應用，開拓了利用地震技術進行油藏監測的新途徑。通過近年來的時移地震技術攻關研究，中國海油目前在非重復時移地震選區、采集、處理和解釋技術等方面均取得了重大突破，但并不是所有海上油田都適合開展非重復時移地震技術的應用，靶區選取要慎之又慎。

渤海新近系儲層普遍埋藏較淺，深度在700～2 000 m之間，多為曲流河-淺水三角洲沉積，成巖作用較差，砂巖疏松，儲層物性好，平均有效孔隙度較高，儲層巖石體積模量較低（大多在10以下）。雖然這些地質條件有利于時移地震進行，但是原油密度大，多屬稠油，流體體積模量較高，油田多采用注水開采，原始流體與水的體積模量相差較小，原油預計采收率比較低，油水替換后流體體積模量變化比較小，地震正演模擬的反射系數變化也比較小，不利于時移地震技術的實施。另外，該地區儲層厚度較薄，斷層發育，進一步增加了時移地震應用的難度。總之，渤海地區時移地震技術的應用還需進一步的攻關研究。

珠江口盆地主要儲層是珠江組的海相砂巖和生物礁及灘灰巖，埋藏深度在1 000～3 000 m 之間，儲層物性與渤海有較大差異，平均孔隙度為16.2%～30.2%，原油密度為0.789～0.934 g／cm3，大多屬輕質油，儲層巖石體積模量中等，流體體積模量中等，原油采收率較高，開采時間也較長，油水替換后流體體積模量變化比較大，流體壓縮系數變化也適中，時移地震技術應用條件較好。但是，該地區生物礁及礁灰巖油氣藏開展時移地震技術難度較大，須進行深入研究。

鶯瓊盆地主要是天然氣藏，發育有三角洲、濁流、淺灘、淺海等多種類型儲集體，儲層物性好、厚度大，單層砂巖厚度一般為1～31 m，孔隙度一般為8.5%～32.8%，儲層埋深1 400～3 800 m，因此在該地區開展時移地震監測水侵和氣藏變化是可行的。

4 結論與建議

1）西江24-3油田西江24-1區時移地震技術應用取得了很好的效果，表明在海上油田應用該技術預測剩余油分布是可行的。但是，并非所有海上油田都適合開展時移地震技術的應用，靶區選取尤其重要。我國海上非重復時移地震適用條件是油田應為輕質油油田，最好是天然能量開發，其次是溫和注水方式開發，同時要具備相對簡單的地質油藏條件，如儲層厚度較大，連續性和物性好。

2）我國海上油田時移地震應用前景分析表明，渤海新近系儲層時移地震技術應用的風險較大；珠江口盆地應用時移地震的條件較好，但生物礁及礁灰巖油氣藏開展時移地震技術難度較大，必須要進行深入研究；而鶯瓊盆地開展時移地震監測水侵和氣藏變化是可行的。

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